張?jiān)戮?，王鳳舞

（甘肅省定西市臨洮農(nóng)業(yè)學(xué)校，甘肅 定西 730500）

我國是礦產(chǎn)資源大國之一，地域遼闊、地形多樣，礦產(chǎn)地區(qū)多位于盆地、丘陵等地勢復(fù)雜地區(qū)，當(dāng)前的礦山工作的調(diào)查區(qū)域范圍大、深度廣，要求的工作程序技術(shù)難度大并且成本也很高，這就為我們的礦產(chǎn)開發(fā)開采工作帶來很大難度[1]。針對(duì)遙感技術(shù)目前在礦山中的應(yīng)用，把小波閾值法運(yùn)用到礦山遙感信息成像系統(tǒng)之中。小波閾值法在遙感技術(shù)的應(yīng)用之中有圖像處理、語言合成、信號(hào)采集以及故障檢測等功能，簡單來說就是一種更加詳細(xì)多元化。因此我們要研究基于小波閾值法礦山遙感信息成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)礦山遙感信息成像系統(tǒng)時(shí)，主要的硬件設(shè)備為芯片、控制器以及光譜儀，通過這些硬件處理采集到的有效信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化成像。

（1）DSP芯片設(shè)計(jì)。當(dāng)前的礦山勘探及開采主要運(yùn)用到遙感技術(shù)，DSP芯片作為遙感信息制圖成像技術(shù)中的核心，它主要就是將收集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。由于DSP芯片計(jì)算迅速，接受信號(hào)能力強(qiáng)，可以精確對(duì)有效信號(hào)進(jìn)行多步驟計(jì)算，可見它是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。因此要選擇的芯片型號(hào)為TMS320DM6446，以此作為遙感成像系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理核心。

（2）可編程控制器設(shè)計(jì)。由于DSP芯片以及其他相關(guān)硬件設(shè)備在數(shù)據(jù)處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的計(jì)算程序，對(duì)此需要功能更加強(qiáng)大的可編程控制器即PLC進(jìn)行程序控制[2]。從可編程控制器的電源、CPU的使用量、存儲(chǔ)器空間以及輸入輸出接口這幾個(gè)方面對(duì)控制器進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，再將PLC與計(jì)算機(jī)和傳感儀相連接，通過設(shè)計(jì)好的控制器程序?qū)SP處理的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制。

（3）成像光譜儀設(shè)計(jì)。光譜儀由棱鏡或衍射光柵構(gòu)成，通過運(yùn)用光譜儀采集測量區(qū)域的表面光線，將光線分解并按照波長排列，以此將實(shí)際物體進(jìn)行制圖。這里就要采用型號(hào)為solaar-929的光譜儀。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在硬件設(shè)施保證的情況下，對(duì)于礦山遙感信息成像系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，通過軟件來進(jìn)行制圖成像。軟件系統(tǒng)的實(shí)施流程如下圖1所示。

圖1 軟件流程圖

遙感信息成像大致步驟如上圖1所示，根據(jù)上述工作流程，設(shè)計(jì)軟件控制系統(tǒng)。

（1）采集電磁波。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，對(duì)于采集有效數(shù)據(jù)是十分重要的。因此采集電磁波信號(hào)是軟件設(shè)計(jì)工作的第一步。制定一個(gè)采集程序，對(duì)所要成像的區(qū)域進(jìn)行區(qū)域劃分，定制數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，收集對(duì)巖心、礦山資源深度、滲透度等數(shù)據(jù)反射的電磁波，將得到的數(shù)據(jù)分層記錄，做好類別區(qū)分。

再將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化處理，將影像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正、投影區(qū)域合并，將其合成完整影像。

（2）小波閾值法成像。將得到影像電磁波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算。假設(shè)電磁波信號(hào)為Xi，樣點(diǎn)數(shù)量為n，遙感信號(hào)為Yi，函數(shù)公式如下所示：

公式中隨著樣點(diǎn)的數(shù)量n變化和遙感信號(hào)Yi的波值變動(dòng)，得到電磁波信號(hào)Xi，將得到結(jié)果進(jìn)行檢測，無效數(shù)據(jù)重新集成處理，再對(duì)它的信息識(shí)別效率進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

公式中x為信息量，s為識(shí)別能力，據(jù)此求出成像的信息識(shí)別率，當(dāng)F≥95%時(shí)，證明識(shí)別成功。將上述得到有效數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理，設(shè)定遙感分辨率中影像總數(shù)目為T，每個(gè)像素元為P，設(shè)定參數(shù)為j，則函數(shù)公式如下所示：

通過成像數(shù)據(jù)Q隨著參數(shù)j的變動(dòng)不斷變化，根據(jù)像素元得到成像數(shù)集，按照此數(shù)集通過傳感器進(jìn)行信息成像。當(dāng)Q≥94.5%時(shí)，說明成像精確度達(dá)到預(yù)計(jì)要求，進(jìn)行證明此系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效，得到的結(jié)果更加精確，由此設(shè)計(jì)完成。

3 系統(tǒng)測試

為了更好的檢測小波閾值法礦山遙感信息成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性，對(duì)它的性能進(jìn)行系統(tǒng)檢測，檢測它的成像精確程度。在此操作平臺(tái)的基礎(chǔ)之上，設(shè)置系統(tǒng)測試參數(shù)，要求信息量滿足10GB、20GB、30GB、40GB和50GB，同時(shí)保證系統(tǒng)內(nèi)存大于16GB，工作頻次保持450MHz，對(duì)此展開測試。測試結(jié)果如下表1所示。

表1 系統(tǒng)精確度測試結(jié)果

通過系統(tǒng)測試得到上述表1中的結(jié)果，根據(jù)表1可知文中所提出的小波閾值法成像系統(tǒng)與傳統(tǒng)遙感成像系統(tǒng)相比，在5個(gè)不同信息量參數(shù)中，文中所提出的系統(tǒng)成像精確率均高于傳統(tǒng)遙感系統(tǒng)成像率，平均值更是高出4.42%，由此可見此小波閾值法的遙感信息成像系統(tǒng)更有效。

4 結(jié)語

在國家科技發(fā)展水平不斷提高的今天，對(duì)于礦山勘探開采技術(shù)的需求也在不斷增加，因此創(chuàng)新技術(shù)是當(dāng)下礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要前提。小波閾值法在遙感信息成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)中提高了成像的精確度，讓計(jì)算結(jié)果更加貼近現(xiàn)實(shí)，使得礦山工作順利開展。但遙感信息技術(shù)中小波閾值法的應(yīng)用還不夠廣泛，還要加大推行力度。